基于水庫大壩觀測自動(dòng)化系統(tǒng)問題分析

陳俐玲 蘇川

摘 要：近幾年來，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，水庫建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。水庫大壩觀測自動(dòng)化系統(tǒng)在水庫質(zhì)量控制及其安全中起著重要作用，受到越來越多人的重視。分析水庫大壩觀測自動(dòng)化系統(tǒng)存在的問題，重點(diǎn)探討觀測自動(dòng)化系統(tǒng)的改造策略。

關(guān)鍵詞：水庫大壩；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；內(nèi)部監(jiān)測

一、水庫大壩觀測自動(dòng)化系統(tǒng)存在的問題及原因

由于水庫大壩多在上世紀(jì)末建設(shè)，受到當(dāng)時(shí)各項(xiàng)因素的影響，導(dǎo)致水庫在施工時(shí)設(shè)置的觀測儀器設(shè)備多數(shù)較落后，且埋設(shè)的電阻式傳感器較老舊，不能滿足當(dāng)前的需求。加上該系統(tǒng)設(shè)計(jì)及投入使用的時(shí)間跨度相對(duì)較大，最終導(dǎo)致采集的數(shù)據(jù)信息缺乏可靠性及真實(shí)性，也就不能夠?yàn)樗畮斓墓芾硖峁┛煽啃畔ⅰＭ瑫r(shí)觀測系統(tǒng)軟件并沒有跟進(jìn)時(shí)代潮流，較落后，極易與管理局后方計(jì)算機(jī)的實(shí)時(shí)共享，數(shù)據(jù)丟失較多，并不能夠完全取代人工數(shù)據(jù)采集，系統(tǒng)時(shí)常出現(xiàn)問題。另外，由于工作環(huán)境相對(duì)較惡劣，工作量較大，水庫結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使得人工觀測也不能滿足當(dāng)前水庫發(fā)展需求，為此，整個(gè)水庫大壩的觀測自動(dòng)化系統(tǒng)需要進(jìn)行改進(jìn)。

從目前來看，使得水庫大壩觀測系統(tǒng)時(shí)常出現(xiàn)問題的原因主要有以下幾方面：首先，設(shè)備更新較慢。近年來，信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展，而水庫大壩觀測系統(tǒng)所使用的設(shè)備并沒有跟上時(shí)代潮流，加上采集數(shù)據(jù)的線路過于老化，也就導(dǎo)致系統(tǒng)時(shí)常出現(xiàn)問題。其次，觀測系統(tǒng)中所使用的傳感器基本上已達(dá)到預(yù)期使用壽命，由于早年埋下的傳感器，施工技術(shù)相對(duì)較低，也就導(dǎo)致了傳感器跟不上先進(jìn)的筑壩工藝。最后，觀測方式不能夠滿足當(dāng)前要求。長期以來，所采用的正垂線線體過長，晃動(dòng)次數(shù)較大，進(jìn)而導(dǎo)致測值不夠穩(wěn)定，影響測量結(jié)果。

二、水庫大壩觀測自動(dòng)化系統(tǒng)改造策略

水庫大壩的安全直接關(guān)系到附近居民生活及生命安全，為此，設(shè)計(jì)水庫大壩觀測自動(dòng)化系統(tǒng)具有重要意義。鑒于以上存在的幾個(gè)問題，特提出以下幾條對(duì)策：

1.對(duì)內(nèi)部監(jiān)測進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

在監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)之前對(duì)內(nèi)部監(jiān)測儀器進(jìn)行全面鑒定，一旦發(fā)現(xiàn)不合格應(yīng)立即尋找原因，及時(shí)采取對(duì)策。將大壩體的溫度設(shè)計(jì)在8層以上，并選取一支適宜的溫度計(jì)納入自動(dòng)化水庫大壩觀測系統(tǒng)中，確保監(jiān)測的安全性。另外，對(duì)于折向上游的大壩，適宜在折點(diǎn)位置將伸縮縫隙張開，在大壩的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處增設(shè)測縫計(jì)。顳部監(jiān)測系統(tǒng)則可改用MCU精度高的技術(shù)，對(duì)該工程的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.對(duì)外部監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)作為觀測自動(dòng)化系統(tǒng)的重點(diǎn)內(nèi)容，做好數(shù)據(jù)監(jiān)測具有重要意義。為此，在對(duì)數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)堅(jiān)持因地制宜及科學(xué)經(jīng)濟(jì)的原則，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的外部監(jiān)測系統(tǒng)。如：可采用直線段布置方式來進(jìn)行張線的布置，實(shí)現(xiàn)大壩的水平監(jiān)測，并通過垂線作為工作基點(diǎn)。由于基礎(chǔ)廓道頂部潮濕度較大，適宜選擇具有代表性較強(qiáng)的部位進(jìn)行掃孔，重點(diǎn)對(duì)滲水處進(jìn)行監(jiān)測，預(yù)防水滲漏。

3.對(duì)水庫監(jiān)測軟件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)采集管理子系統(tǒng)及其他子系統(tǒng)均有相對(duì)獨(dú)立性，其實(shí)施由不同專業(yè)單位來承擔(dān)，均提高整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)用性及其先進(jìn)性。為此，其軟件系統(tǒng)應(yīng)注重實(shí)用、可靠及其經(jīng)濟(jì)的原則。應(yīng)著重強(qiáng)調(diào)：內(nèi)部儀器過程線，對(duì)于觀測結(jié)果中含有溫度測值的內(nèi)部觀測儀器的過程線則需要繪制同一時(shí)間坐標(biāo)的溫度及其監(jiān)測量兩幅過程線圖，對(duì)所選擇的側(cè)點(diǎn)當(dāng)前時(shí)段的測值進(jìn)行回歸性分析。另外，包括一維分布圖和二維分布圖，一維分布圖主要是描述某一個(gè)空間方向上的同一監(jiān)測，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)。

總而言之，水庫大壩不僅起到防洪作用，而且在灌溉方面也起著無可替代的作用。本文針對(duì)平昌縣友誼水庫存在的一系列問題，并對(duì)觀測自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，旨在提高水庫大壩的自動(dòng)化觀測能力，在提高現(xiàn)代化管理水平的同時(shí)，也為今后的其他水庫大壩觀測系統(tǒng)工作提供參考，確保居民生命財(cái)產(chǎn)安全。

|編輯 李建軍